西气东输管道延性断裂的止裂控制

正确合理地确定管材止裂韧性数值，是西气东输管道设计中的重大关键问题之一。为保证设计安全，管道的止裂设计必须建立在全尺寸止裂爆破试验的基础上，即用全尺寸止裂爆破试验来验证用模型预测并经公式修正的止裂韧性预测值。本文介绍了加拿大建设Alliance输气管道时进行的全尺寸止裂爆破试验，实验结果表明，实际止裂韧性值与用美国Battelle研究所的TCM双曲线模型和Leis修正方法计算出的预测值相吻合，我国西气东输管道的设计参数没有超出国际上经过全尺寸爆破实验验证的输气管道的数据范围，故建议采用CTM双曲线预测模型预测西气东输管道所需要的止裂韧性值，当计算出的止裂韧性数值大于94J时，采用大于1.0的Leis修正系数进行修正，文中还讨论了CVN试样断口分离现象对止裂性能的影响，控制止裂韧性应采用的试验方法与设备以及现场采用空气试压时应注意的问题。     

天然气管道延性断裂止裂控制技术进展

随着管道钢强韧性的增加 ,延性断裂成为管道断裂的主要形式。为避免爆破等灾难性事故的发生 ,天然气管道延性断裂裂纹扩展和止裂控制成为国内外研究的重点。欧美研究机构通过大量的实验室及全尺寸爆破试验 ,建立了输气钢管延性断裂的止裂公式 ,为管道设计和止裂预测提供了便利 ,并在天然气管道延性断裂止裂控制中得到了广泛应用。本文重点介绍了Battelle双曲线模型和能量平衡模型的基本原理 ,比较了Battelle、Leis以及作者由统计分析所得预测模型之间的适用范围 ,同时讨论了两种模型在应用中存在的几个问题 ,为天然气管道止裂研究提供帮助。     

基于CCUS的CO2管道延性断裂机理及止裂控制研究进展

针对CO2输送管道运行过程中存在的延性断裂风险,从管道断裂机理和止裂控制两个方面综述了国内外研究进展,分析了不同相态、管材类型、杂质因素等初始条件对CO2管道断裂扩展规律的影响,总结分析了不同止裂控制方法的止裂原理和结构,以及不同类型止裂结构在试验和数值模拟中所体现的止裂效果。在综述基础上,归纳了当前CO2管道断裂机理及止裂控制研究方面需要深入研究的问题,并对相关研究内容进行了展望,包括裂纹裂尖处CO2热物性质与裂纹断裂扩展的耦合关系的研究、可靠的管道止裂准则的建立、适用于CO2管道的止裂结构的设计优化等,以期为CO2管道的合理设计、安全运行以及CCUS 技术的推广实施提供参考。     

中国西气东输二线管道延性断裂分析（二）

介绍了管道延性断裂的两种分析方法——Battele双曲线法和HLP法,并将两种方法的测算结果和爆破试验的实测值进行了比较。最后,根据中国西气东输二线工程备选设计方案,确定了分析计算的基本参数,并用两种分析方法对中国西气东输二线工程备选设计方案的管道延性断裂止裂韧性进行了计算,结果表明,两种分析方法的分析结果是吻合的。     

中国西气东输二线管道延性断裂分析(一)

介绍了管道延性断裂的两种分析方法——Battele双曲线法和HLP法,并将两种方法的测算结果和爆破试验的实测值进行了比较。最后,根据中国西气东输二线工程备选设计方案,确定了分析计算的基本参数,并用两种分析方法对中国西气东输二线工程备选设计方案的管道延性断裂止裂韧性进行了计算,结果表明,两种分析方法的分析结果是吻合的。     

国外输气管线止裂韧性预测的研究进展

回顾了输气管线的止裂研究工作,表明对于高韧性高压力管线,采用原有的止裂预测模型不准确且有风险。介绍了国外各大研究机构提出的改进方法,并在此基础上提出研究发展趋势,旨在为现有管道建设提供参考。     

腐蚀作用下高钢级管道延性断裂可靠性分析与研究

针对输气管道易发生长程裂纹扩展问题,在修正管道止裂韧性预测公式的基础上,根据同一制管批次内钢管夏比冲击功的平均值和标准差,统计高斯分布特征计算裂纹止裂和裂纹扩展的钢管数量占比,并通过管道裂纹扩展组合确定止裂概率,进而对管道进行可靠性分析。结果表明,采用1.8的修正系数可将90%的裂纹扩展点和100%的裂纹止裂点分开,计算的止裂韧性值满足单根钢管的止裂要求;可通过提高夏比冲击功的平均值或改变标准差实现止裂钢管数量占比的提高;8根钢管判定原则下比5根钢管判定原则下对应的运行年限少1～3 a,说明采用8根钢管判定原则计算管道可靠性更加保守;当管道位于一级二类地区及以上时,延性断裂引发的管道失效风险更大,当管道位于二级地区及以下时,强度失稳引发的管道失效风险更大。     

天然气管道止裂韧性预测模型的统计分析

采用最小二乘法对全尺寸管道断裂数据进行了分析，研究了工作压力、管道直径、壁厚等参数对止裂韧性预测的影响。结果表明，现有止裂韧性预测模型在较高钢级管道止裂韧性预测中产生较大误差，其主要原因是未考虑现代管材钢级提高的影响。     

关于输气管道的止裂研究

输气管道的建设首先要考虑的是安全问题,即管道的止裂问题。如何正确合理地确定管材止裂韧性数值是这一问题的关键。文章作者先后二十余年对国内外大量管线断裂事故作了调查研究,并结合自身的实践经验,首先从管材缺陷的允许值及临界裂纹长度这一角度提出了防止起裂应注意的问题,又着重介绍了利用Battelle方法计算止裂的是低冲击韧性值以及定货规范中对CVN值的要求,并对管道工作者提出了急需攻克的四个技术难点和有益的建议。     

高钢级输气管道裂纹延性扩展及止裂模拟技术研究

为了有助于我国高钢级管道止裂设计研究,使我国天然气管道运行更加安全,综合分析了气体载荷模拟方法和断裂处理方法,以及金属裂纹延性扩展与止裂预测之间的关系。以X90管线钢管为研究对象,基于ABAQUS软件,从天然气状态方程建立入手,研究建立全耦合的管道裂纹动态扩展及止裂数值模拟技术。将金属断裂准则应用于有限元计算中,通过流体、固体、断裂全耦合计算得到输气管道裂纹扩展时的裂纹扩展速度和气体减压波速度,对比两种速度判断裂纹是否可以止裂。     

高钢级管线钢断裂韧性确定方法研究

管线钢管的断裂韧性是进行管道断裂评估的重要参数,而断裂韧性数据的测试较为繁琐。常用的做法是根据管材的冲击韧性与断裂韧性之间的关系式进行估算。利用数理统计方法,基于试验数据样本,建立了X80高钢级管线钢断裂韧性与夏比冲击功之间的经验关系式,并根据统计检验理论,对经验关系式进行了检验。检验结果表明,所建立的经验关系式与样本数据有着高度相关性,与现有的经验公式相比,更适合于X80高钢级管线钢管断裂韧性的确定。     

海底油气管道维修夹具密封能力影响参数

针对影响夹具密封能力的相关因素开展分析。影响夹具周向密封能力的因素包括密封圈与管道间距离、摩擦因数、分割环与管道间距离。影响夹具轴向密封能力的因素为摩擦因数。基于夹具密封结构,利用有限元软件Abaqus对影响密封能力的因素开展有限元建模及模拟计算,并对模拟计算结果开展分析。摩擦因数、分隔圈与管道间距离、密封圈与管道间距离的增大不利于增强夹具的周向密封能力,设计时可适当减小相关参数。摩擦因数对夹具的轴向密封能力基本没有影响,设计时可忽略摩擦因数对轴向密封的影响。所开展的工作能够为后续海底油气管道夹具密封结构设计和应用提供有益指导。     

平湖油气田海底油气管道的检测与修复

介绍平湖油气田海底油气管道铺设中,使用声波球和几何测量球查找 355．6 mm 气管道的渗漏和变形的方法及使用机械接头进行海底管道修复的方法。     

平湖油气田海底油气管道的检测与修复

介绍平湖油气田海底油气管道铺设中,使用声波球和几何测量球查找355.6mm气管道的渗漏和变形的方法及使用机械接头进行海底管道修复的方法。     

OLGA与PIPEFLOW软件在海底天然气混输管道设计中的适用性比较

采用当前国际先进的OLGA2000和PIPEFLOW工艺模拟计算软件,对锦州20-2凝析油气田和平湖油气田上岸管道压降进行了工艺模拟计算;将模拟计算结果与现场采集数据进行对比,并分析了两个软件压降计算结果的差异:认为OLGA2000软件的海底天然气混输管道压降计算结果误差最小,PIPEFLOW软件中的OLIMANS(76)／EATON组合经验关系式更适用于工艺设计的模拟计算。建议对海底天然气混输管道工艺设计计算采用OUMANS(76)／EATON组合经验关系式,同时采用OLGA软件压降公式进行校核。     

西气东输二线用X80级钢管断裂韧性指标探讨

回顾了管线裂纹止裂研究的成果,通过实物试验分析表明,20世纪70年代的止裂公式在确定高韧性管线的止裂行为上已偏于危险。结合西气东输二线工程工况,提出了断裂韧性指标确定的原则和基本要求。根据不同标准对延性止裂的论述,通过止裂韧性研究,确定了西气东输二线用管止裂所需的韧性指标。